美国缺电研究系列三：美国电力投资三重驱动，中国电力设备乘风而起

美国电力投资三重驱动，中国电力设备乘风而起——美国缺电研究系列三电新首席证券分析师 ：曾朵红执业证书编号：S0600516080001联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn电动车首席证券分析师 ：阮巧燕执业证书编号：S0600517120002联系邮箱：ruanqy@dwzq.com.cn电新证券分析师：司鑫尧执业证书编号： S0600524120002联系邮箱：sixy@dwzq.com.cn联系电话：021-601997932026年3月26日2摘要2◆AI算力爆发叠加电网老旧，美国电力供需缺口进入“刚性扩张期”。北美AI的快速发展导致其负荷高速增长，24年发电装机需求约1200GW，30年则需要增长至1751GW，累计需新增约550GW。同时美国电网处于“超期服役”状态，负荷激增与老旧底座的碰撞，电网面临巨大的更新和新建压力。CSP为加速并网扫货燃气轮机，需求的爆发和供给释放的缓慢，美国电力系统将迎来前所未有的挑战。◆AIDC“高压化+自供电”演进，催生变压器需求的“乘数效应”。随着AIDC装机规模向GW级迭代，其接入电压正由传统的10kV向 138kV甚至230kV 演进。为减少对电网及其他用户的影响，自供电方案逐渐成为主流，相较于直接并网，燃机、光伏、储能存在升压环节，对变压器的需求呈乘数倍增长，我们测算2030年北美AIDC变压器装机量可达350GVA，26-30年CAGR约46%，市场规模超600亿，其中高压/中压变压器装机量分别为163/186GVA ，26-30年CAGR约56%/40%，需求空间巨大。◆美国电网结构分散容量不足，AI倒逼美国进入特高压时代。美国电网结构分散化、调控区域化，三大区域电网之间互联支撑差，全国电力也无法大范围调度，导致“远水无法解近渴”。美国MISO、PJM、ERCOT等区域电网将面临严重的稳定性问题，倒逼美国加速启动765kV特高压主干网建设。我们预计未来5-10年北美将进入加速投资期，本轮电网扩容投资预计将超750亿美元，且后续仍将有新增规划不断加入。◆中国电力设备凭借“交期+产能”优势，成功切入北美高端供应链。海外变压器价格水涨船高，大型变压器交期普遍拉长至 3年以上 。中国民营电力设备龙头凭借完整的产业链优势和产品质量，通过AIDC用户需求切入北美高端市场，成为内资出海的破局点。目前，思源、金盘、伊戈尔、白云电器等公司已在北美AIDC市场实现订单突破或产能布局，神马电力、大连电瓷等绝缘子企业通过与海外电力设备公司合作有望实现北美特高压项目的突破，AIDC自建+特高压建设将开启中国电力设备出海的新篇章 。◆投资建议：北美AIDC自备电力+超特高压项目启动，国内民营电力设备龙头有望充分受益。北美变压器方面，重点推荐：【思源电气】【金盘科技】【伊戈尔】，建议关注: 【特变电工】【白云电器】【望变电气】。发电设备方面，重点推荐:【东方电气】【阳光电源】，关注【海联讯】【哈尔滨电气】等。北美特高压方面，建议关注:【神马电力】【大连电瓷】等。◆风险提示：中美贸易政策及地缘政治摩擦加剧、美国电网及AIDC建设进度不及预期、国际竞争加剧、原材料价格上涨等。备注：全文的“预计”如果没有特别说明，均为东吴证券研究所电新组预测目录PART1 美国同时面临发电、用电、电网三重压力PART2 用电侧-AIDC成为变压器新的重要下游PART3 美国电网全面升级，电力设备需求高景气PART5 投资建议与风险提示PART4 北美输电建设提速，国产厂商迎来替代机遇4PART1 美国同时面临发电、用电、电网三重压力45AI数据中心需求爆发，电力需求高增1数据来源：EIA，Wood Mackenzie，东吴证券研究所测算用电侧：AI数据中心爆发，电力需求高增◆ 按照2030年底美国累计AI算力153GW，当年新增40GW+测算，对应2030年累计尖峰电力负荷188GW，占全社会电力尖峰负荷19%（假设均满功率运行）。◆ 其他领域用电尖峰负荷保持每年1%增长，全社会尖峰负荷年负荷增长5%，至2030年达到963GW。考虑尖峰负荷率55-60%，略好与当前情况，对应发电装机需求2030年需达到1751GW，26-30年年均需增加100GW。图：美国电力缺口测算6美国电网大部分建于20世纪60-70年代，老旧严重1数据来源：Morgan Stanley，DOE，ASCE，NERC，东吴证券研究所电网侧：电网老旧+容量不足，难以应对AI需求◆ 美国电网建设高峰期集中在20世纪60-70年代，根据美国能源部（DOE）及行业机构（如ASCE、NERC）的最新统计，美电力基础设施的平均工龄已接近其设计寿命上限，而美国电网面临1）负荷高波动的AIDC的大量接入、2）极端天气冲击、3）电网公司资本开支缺乏对扩容和新建的投入，导致其电网可能无法应对未来AI用电需求的激增。图：美国电网运行年限平均超40年设备类型平均运行年限 / 状态设计寿命参考大型电力变压器 (LPT)38 - 45 年 (约 70% 超过 30 年)30 - 40 年输电线路 (≥100 kV)约 40 年 (70% 超过 25 年)50 - 80 年配电变压器55% 超过 33 年30 - 35 年断路器 (Circuit Breakers)60% 超过 30 年30 - 40 年变电站整体 (Substations)超过 40 年40 - 60 年发电站集群 (平均)约 28 年 (煤电平均 44 年)30 - 50 年图：美国变压器和变电站大量超期服役7为加速并网，CSP扫货燃机，发电设备一台难求1电源侧：发电设备供不应求，全球供给面临瓶颈◆ 大型 AI 园区用电规模达1GW+，通常超电网接入能力，且接入审批时间长达1-2年。故而CSP厂商需自建电源保障供电连续性与可靠性。由于燃机出力稳定、发电效率高，成为了CSP优先选择的自备电源，根据GEM，25年美国规划了252GW的燃机建设计划去响应AI的需求，同比翻3倍。北美对燃机需求极为旺盛。图：美国燃机建设计划翻3倍去响应AIDC的需求图：当前存在744GW的潜在项目没有燃机产能数据来源：GEM，东吴证券研究所8为加速并网，CSP扫货燃机，发电设备一台难求1电源侧：发电设备供不应求，全球供给面临瓶颈◆ 24年全球10MW以上燃气轮机新增订单已增长32%，至58GW，2025年订单进一步爆发，据McCoy统计，当期全球燃气轮机新增订单同比激增95%，我们估计2025年新增订单90GW+，同比增长54%。◆ 各家扩产加快，但增量规模有限：我们统计2025全球燃气轮机产能50-60GW，按照各家扩产节奏看，2028-2029年预计产能将达到80-90GW，目前各家新增产能大部分已被锁定，产能仍难以满足26-30年年均90-100GW的订单需求。图：全球燃气轮机新增订单01020304050607080901002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025订单（GW）表：主流厂商扩产节奏厂商产能通用电气2025年出货量约15GW，2026年产能提升至20GW，2028年产能提升至24GW（包括90-100台